[C++]配列をシャッフルしてランダムに並び替えるには？

どうも、ちょげ(@chogetarou)です。

配列(array)をシャッフルしてランダムに並び替える方法を紹介します。

方法

配列(array)をシャッフルしてランダムに並び替える方法は、３つあります。

for文

１つ目は、for文を使う方法です。

まず、for文で配列のインデックスを逆順でループします。

ループ処理で、rand()を「ループ変数に１を足した値」で割った余りを取得します。

次に、swap()を呼び出します。

そして、swap()の第１引数に「配列のループ変数のインデックスの要素」、第２引数に「配列の取得した余りのインデックスの要素」を指定します。

//myArray=対象の配列
int length = size(myArray); //配列の要素数を取得
for (int i = length - 1; i >= 0; --i) {
    int j = rand() % (i + 1); //ランダムなインデックスを取得
    swap(myArray[i], myArray[j]); //要素を入れ替える
}

上記のfor文は、配列(array)の要素をシャッフルしてランダムに並び替えます。

使用例

#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;

int main(void){
    
    string nums[5] = { "one", "two", "three", "four", "five"};
    
    srand(time(NULL));
    int length = size(nums);
    for (int i = length - 1; i >= 0; --i) {
        int j = rand() % (i + 1);
        swap(nums[i], nums[j]);
    }
    
    
    for(string item: nums) {
        cout << item << endl;
    }
    
    return 0;
}

出力：
three
one
two
five
four

random_shuffle()

２つ目は、ranadom_shuffle()を使う方法です。

まず、algorithmをインクルードします。

#include <algorithm>

次に、random_shuffle()を呼び出します。

そして、random_shuffle()の第１引数に配列のイテレータの先頭、第２引数に配列のイテレータの末尾を指定します。

//myArray=対象の配列
random_shuffle(std::begin(myArray), std::end(myArray));

上記のrandom_shuffle()は、配列(array)の要素をシャッフルしてランダムに並び替えます。

使用例

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <ctime>
using namespace std;

int main(void){
    
    string nums[5] = { "one", "two", "three", "four", "five"};
    
    random_shuffle(begin(nums), end(nums));
    
    for(string item: nums) {
        cout << item << endl;
    }
    
    return 0;
}

出力：
five
four
two
three
one

shuffle()

３つ目は、shuffle()を使う方法です。

まず、randomをインクルードします。

#include <random>

次に、shuffle()を呼び出します。

shuffle()の第１引数に配列のイテレータの先頭、第２引数に配列のイテレータの末尾を指定します。

そして、shuffle()の第３引数にstd::default_random_engine()を指定します。

//myArray=対象の配列
shuffle(std::begin(myArray), std::end(myArray), std::default_random_engine());

上記のshuffle()は、配列(array)の要素をシャッフルしてランダムに並び替えます。

使用例

#include <iostream>
#include <random>
#include <ctime>
using namespace std;

int main(void){
    
    string nums[5] = { "one", "two", "three", "four", "five"};
    
   //std::default_random_engine()の引数にシードを設定
    shuffle(begin(nums), end(nums), default_random_engine(time(NULL)));
    
    for(string item: nums) {
        cout << item << endl;
    }
    
    return 0;
}

出力：
one
three
five
two
four

まとめ

配列(array)をシャッフルしてランダムに並び替える方法は、次の３つです。

• for文を使う方法
• random_shuffle()を使う方法
  random_shuffle(std::begin(myArray), std::end(myArray));
• shuffle()を使う方法
  shuffle(std::begin(myArray), std::end(myArray), std::default_random_engine());